第七章械加工工艺规程设计第6节.ppt

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1、第六节工序尺寸计算在零件的机械加工工艺过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断地变化，其中一些工序尺寸在零件图上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，有些工序尺寸需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律，正确地计算出各工序的工序尺寸。一、工艺尺寸链定义、组成及分类1．工艺尺寸链定义、组成及判别工艺尺寸链是互相联系的、按一定顺序排列的、封闭的尺寸组合。尺寸链中的每一个工艺尺寸称为环，其中在零件加工过程间接得到的环称为封闭环，尺寸链的其余各环称为组成环。组成环分二类，一类叫增环，另一类叫减环。如图7-22a所示，尺

2、寸A1已加工，现以底面M定位，用调整法加工台阶面P。由图可知，尺寸A1、A2分别为上一道工序和本工序的工序尺寸，直接获得。尺寸A1、A2确定后，A0随之确定。因此，图7-22b所示尺寸链中，A0间接获得，为封闭环，A1、A2为组成环，根据与封闭环关系可知，A1为增环，A2为减环。增环是本身的变动引起封闭环同向变动，即该环增大(其余组成环不变)时，封闭环增大；反之，该环减小时封闭环也减小。减环是本身的变化引起封闭环反向变动，即该环增大时封闭环减小或该环减小时封闭环增大。尺寸链的建立及各环性质判别十分重要。封闭环是间接获得的尺寸，是尺寸链中最后形成的一个环。尺寸链必须是封闭的，并且对于直线尺寸

3、链，一个尺寸链中有且只有一个封闭环，(直接保证的)工序尺寸均为组成环。有时两个或两个以上的尺寸链通过一个公共环联系在一起，这种尺寸链称为相关（并联）尺寸链，这时应注意：其中的公共环在某一尺寸链中作封闭环，那么在与其相关的另一尺寸链中必为组成环。增、减环的判别，环数较少时，可以根据定义判别；环较多时通常先给封闭环任定一个方向画上箭头，然后沿此方向环绕尺寸链依此给每一个组成环画出箭头，凡是组成环箭头方向与封闭环箭头相同的，为减环，相反的为增环。如图7-23所示，A5、A1、A3为减环，其余为增环。2．尺寸链分类尺寸链按链中各环所处的空间位置及几何特征分成以下四类：(1)直线尺寸链尺寸链全部尺寸

4、位于同一平面，且相互平行如图7-22、图7-23所示。(2)平面尺寸链尺寸链全部尺寸位于同一平面内，但其中有一个或几个尺寸不平行。(3)空间尺寸链尺寸链的全部尺寸不在同一平面内，并且相互不平行。(4)角度尺寸链尺寸链的各环均为角度量。尺寸链中最基本的形式是简单的直线尺寸链，平面尺寸链和空间尺寸链可以用投影的方法分解为直线尺寸链来进行计算。角度尺寸尺寸链和直线尺寸链的计算方法及公式相同，有时也可以转换为直线尺寸链进行计算。因此，下面主要介绍直线尺寸链的计算方法。二、工艺尺寸链计算1．尺寸链计算方法计算尺寸链有两种方法：(1)极值法极值法解工艺尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸

5、与组成环尺寸之间关系的。此法简便、可靠，但当封闭环公差小、组成环数较多时，会使组成环的公差过于严格。此方法通常情况下优先选用。(2)概率法概率法解尺寸链是运用概率论理论来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。此法允许组成环相对于极值法时的公差大一些，易于加工，但会出现极少量废品。此方法在尺寸链环数较多，以及大批大量自动化生产中采用。已知组成环求封闭环的计算方式称作正计算，主要用于设计图纸审核及工序尺寸验算；已知封闭环求组成环称作反计算，主要用于产品设计时将封闭环公差合理分配给各组成环；已知封闭环及部分组成环，求其余的一个或几个组成环，称作中间计算，主要用于工序尺寸计算。2．尺寸链计算公式(

6、1)极值法计算公式(2)概率法计算公式机械制造中尺寸分布大多为正态分布。对于正态分布，可用下述方法求解(非正态分布可参考相关手册计算)：将工艺尺寸链中各环的基本尺寸改用平均尺寸标注，且公差变为对称分布的形式。这时组成环的平均尺寸为三、工序尺寸计算1．基准重合时工序尺寸计算例7-2某一钢制零件上一内孔加工。其设计尺寸为φ72.5mm，表面粗糙度为Ra0．4um。毛坯为锻件，孔预制。工艺路线定为：粗镗——半精镗——精镗——粗磨——精磨。试确定各工序的工序尺寸及公差。这种情况工序尺寸计算比较简单，不必列出尺寸链，按以下步骤和方法即可：1)按工艺方法查表确定加工余量，即工序加工余量，见表7-16(

7、表中所列为双边余量)；2)计算各工序基本尺寸。从设计尺寸开始，到第一道加工工序，逐次减去(轴加工时为加上)下一工序加工余量，可分别得到各工序基本尺寸(表7-16)3)除最终加工工序的公差、表面粗糙度取设计要求值外，其余加工工序的公差及表面粗糙度按所采用加工方法的加工经济精度选取。各工序加工余量、尺寸及其公差分布关系见图7-242．基准不重合时工序尺寸计算(1)定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算例7-3如图7-25a